Neue Erkenntnisse über den Gusev-Krater auf dem Mars

Falls Fata Morganas auf dem Mars auftreten, dann gehört Lake Gusev zu ihnen: Diese kommende und gehende Wasserfläche kam und ging mehr als einmal, zumindest in den Augen von Mars-Wissenschaftlern. Dank einer neuen Analyse von alten Daten rückt er jetzt letztendlich wieder in den Mittelpunkt. Die Analyse wurde von einem Team unter Leitung von Steve Ruff durchgeführt, einem Professor an der Mars Space Flight Facility. Das ist eine Einrichtung der School of Earth and Space Exploration an der Arizona State University (ASU). Der Bericht des Teams wurde kürzlich in der Geology-Ausgabe vom April 2014 veröffentlicht.

Die Geschichte begann Anfang 2004, als die NASA Spirit, einen der beiden Mars Exploration Rover, innerhalb des 160 Kilometer breiten Gusev-Kraters landen ließ. Warum Gusev? Weil der Gusev-Krater mit seinem südlichen Rand, der von einem mäandernden Flusslauf durchbrochen wurde, aus der Umlaufbahn aussah, als hätte er einst einen See beherbergt. Und von Wasser abgelagerte Sedimentgesteine standen im Fokus der Rovermission. Als Spirit mit der Erforschung begann, stellten die Wissenschaftler fest, dass der Boden des Gusev-Kraters nicht mit Flussbettsedimenten bedeckt war, sondern mit vulkanischem Gestein.

Weniger als 3,2 Kilometer entfernt befanden sich jedoch die rund 90 Meter hohen Columbia Hills. Als Spirit sie befuhr, entdeckte er tatsächlich altes Gestein, das durch Wasser verändert worden war. Aber zur Enttäuschung der Wissenschaftler waren keine Seesedimente darunter. Stattdessen entdeckten die Forscher Hinweise auf hydrothermale Aktivität – im Grunde genommen heiße Quellen wie jene im Yellowstone-Nationalpark.

Aber dank eines Aufschlusses an den Columbia Hills – Comanche genannt -, gibt es Hoffnung für Lake Gusev. Dieser Aufschluss ist ungewöhnlich reich an Magnesium-Eisen-Carbonaten – eine im Jahr 2010 gemachte Entdeckung, bei der Ruff eine wichtige Rolle spielte. Obwohl die Carbonatminerale von Comanche zunächst der hydrothermalen Aktivität zugeschrieben wurden, spricht die neue Analyse des Teams für einen anderen Ursprung.

Kalte Gewässer

„Wir schauten uns die Zusammensetzung und den geologischen Aufbau Comanches und benachbarter Aufschlüsse genauer an. Es gibt klare Belege dafür, dass Oberflächenwasser mit geringen Temperaturen die Carbonate in Comanche eingeführt hat und kein heißes Wasser, das von tief unten aufstieg.“

Comanche begann als eine vulkanische Ascheablagerung (Tephra), welche die Columbia Hills und die benachbarten Ebenen ursprünglich bedeckte. Dieses Material, so erklärte Ruff, stammte von explosiven Eruptionen irgendwo im Gusev-Krater oder in seiner Umgebung.

Dann drangen Fluten durch das große Tal in den Krater ein, das den südlichen Rand des Gusev-Kraters durchbricht. Diese Fluten scheinen sich lange genug in einen See verwandelt zu haben, um die Tephra zu verändern und salzige Lösungen zu produzieren. Als die Salzlösungen verdampften, ließen sie Überreste von Carbonatmineralen zurück. Während der See sich füllte und austrocknete – vielleicht viele Male hintereinander – wurden Comanche und die benachbarten Gesteine mit Carbonaten angereichert. „Der See musste nicht groß gewesen sein“, erklärte Ruff. „Die Columbia Hills sind etwa 90 Meter hoch, aber sie liegen im tiefsten Gebiet des Gusev-Kraters. Daher war kein tiefer, kraterbedeckender See erforderlich.“

Heute erheben sich die Columbia Hills als eine Insel aus älterem Gelände und sind von jüngeren Lavaströmen umgeben. „Comanche und ein benachbarter Aufschluss namens Algonquin sind Überreste der älteren und deutlich weiter verbreiteten Tephra-Ablagerungen. Der Wind hat den Großteil dieser Ablagerungen erodiert und ebenfalls viele Belege für einen frühzeitlichen See fortgetragen.“

Rückkehr zum Gusev-Krater?

Der Marsrover Spirit verstummte in einer Winternacht im März 2010 und hat sich seitdem nicht mehr gemeldet. Spirit ließ den Großteil der Columbia Hills und andere Ziele im Gusev-Krater unerforscht. Ruff sagte, wenn die NASA Landeorte für ihren neuen, Gesteinsproben sammelnden Rover auswählt, verdiene der Gusev-Krater ernsthaft in Betracht gezogen zu werden.

„Die Rückkehr zum Gusev-Krater würde uns eine Möglichkeit für eine zweite Feldarbeit eröffnen, was jeder Geologe verstehen würde“, argumentierte Ruff. „Nach der ersten Feldarbeit mit Spirit haben wir jetzt mehr Fragen und neue Hypothesen, die angegangen werden können, wenn wir dorthin zurückkehren.“ Weil die Marsrover-Mission im Jahr 2020 Gesteinsproben für den mögliche Rücktransport zur Erde sammeln wird, macht es die Rückkehr in ein bereits besuchtes Gebiets noch wichtiger“, sagte Ruff. „Wissenschaftlich und betriebstechnisch ist es sinnvoll, einen Ort zu besuchen, von dem wir wissen, dass er geologisch vielfältige – und astrobiologisch interessante – Materialien zur Untersuchung bereithält. Und wir wissen genau, wo wir sie finden.“

Quelle: https://asunews.asu.edu/20140409-lake-gusev

(THK)